CN106042052B - 一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器及电热膜排气阵列孔的快速制造方法 - Google Patents

一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器及电热膜排气阵列孔的快速制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器及电热膜排气阵列孔的快速制造方法，所述打孔器为针板式或针棍式，所述针板式打孔器的针板或针棍式打孔器的针棍表面设有打孔针，所述打孔针按照阵列排布，所述阵列为直径为0.1mm的针孔，每相邻两针孔之间的间距为4mm，根据需要设置针的数量。本发明采用的打孔方式为针板打孔或针棍打孔，针板表面或针棍表面按阵列需求定制不同阵列的铜针，每个铜针采用倒圆锥型的安装方式，如果有其中一个铜针出现磨损，可以快速的拆下磨损的铜针，安装预先备用的新铜针。本发明生产成本较低，只需更换铜针的大小和阵列即可满足封装材料的打孔技术要求。由于铜针的阵列按需求定制好，所以每次仅需压一次即可完成打孔要求，耗时仅需2S即可，相比之前的15分钟每片，整整提高了450倍。效率大大提高。

Description

一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器及电热膜排气阵列孔 的快速制造方法
技术领域
本发明涉及一种石墨烯高温加热膜封装材料的表面打孔方法，具体采用多点阵列的打孔方法，属于石墨烯电热膜制造领域。
背景技术
目前石墨烯电热膜在医疗，理疗等相关行业发展迅速，在远红外以及相关的加热器件的发展上备受关注，但是由于石墨烯的特性，电热膜制造工艺中会遇到气泡等一些问题，现有的加热器件在大于150℃时，需要在高温加热膜的上表面封装一层耐高温的材料，一般采用硅胶，来防止加热器件在高温工作时，因高温所产生的器件氧化，失效等问题的发生。
由于耐高温的封装材料硅胶的制造工艺在贴合时由于表面不光滑，在封装时有空气进入其中，在加热器件高温工作时，气体遇热发生膨胀，从而产生多个无规则且分布不均匀的气泡，导致加热器件的失效，严重时封装材料脱离加热器件，因此需要一种制造方法来快速的在封装材料上打出多点阵列式的微孔，来排除气泡，过滤空气。
目前使用的打孔手段是采用激光打孔来进行，此方法的缺点是一台激光设备价格较高，此外，由于高温加热膜的封装材料表面需要打出大约3000多个的直径0.1MM的小孔，所以采用激光打孔的方式，每打一片，需要花费12-15分钟，一天仅能有效打孔32片，生产效率较低，成本较高，急需一种成本低，快速高效的打孔制造方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种可以实现在薄膜表面快速打孔的阵列式打孔器，可在2S内完成3000多个气孔；
本发明的另一目的是提供一种快速打孔的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，所述打孔器为针板式或针棍式，所述针板式打孔器的针板或针棍式打孔器的针棍表面设有打孔针，所述打孔针按照阵列排 布，所述阵列为直径为0.1mm的针孔，每相邻两针孔之间的间距为4mm，根据需要设置针的数量。
优选的，所述打孔器的针板或针棍表面按阵列设有微孔，每个微孔直径为0.2mm，用于安置打孔针，打孔针可自由拆装，所述打孔针针尖直径为0.1mm、针尾直径为0.4mm。每个打孔针采用倒圆锥形结构均可独立拆卸与安装，安装时将倒圆锥形结构的打孔针从微孔的一头楔入，至被微孔卡实，反之，从微孔的另一头楔出，则完成拆卸。
优选的，所述针板上设有打孔针阵列，横向29枚打孔针、纵向18枚打孔针。
优选的，所述针板长300mm、宽300mm、厚1cm。
优选的，所述针棍的直径为20cm。
优选的，所述针板或针棍采用不锈钢材质，所述打孔针采用铜材质。
本发明主要针对石墨烯电热膜的封装膜的打孔问题提出的打孔器。根据需求，本发明将宏观上用于纺织等领域的阵列打孔理念用于小而微的石墨烯电热膜的封装薄膜的打孔，需要对针的排布根据材料特点进行精细和科学的设定，针径过大会影响封装工艺，过小，影响高温下气体的排放，同理，孔径大，影响气体的排放，过小影响封装的顺利进行。一般用于石墨烯电热膜封装都采用激光打孔，无人想到采用针板打孔，为了实现小而微、且高速的打孔，需要针对性的采用如下方法。
一种电热膜排气阵列孔的快速制造方法，采用上述的打孔器中的针板式打孔器对薄膜打孔，针板下压速度为4-6mm/s，压力为80-150N，下压后保持5-10s后使针板脱离薄膜；优选的，针板下压速度为5mm/s，压力为100N。
一种电热膜排气阵列孔的快速制造方法，采用上述的打孔器中的针棍式打孔器对薄膜打孔，以8-13mm/s的速度辊压过薄膜，所述棍压的压力为200-300N；优选的，辊压速度为10mm/s，棍压的压力为250N。
优选的，打孔时，环境温度控制在18-28℃，湿度控制在20-60％RH。
所述薄膜为石墨烯电热膜的封装薄膜，优选硅胶膜。
以上方法，也可用于其它薄膜的打孔。
由于现有的激光切割方法低效，高成本的缺点，本方法采用排气点阵的理念，通过对针板上的微孔进行不同阵列的设计，配合不同大小的铜针，进而设计出一种电热膜排气孔的快速制造方法，相比现有的打孔技术，本方法成本低，效率高。
本发明采用的打孔方式为针板打孔或针棍打孔，针板表面或针棍表面按阵列需求定制不同阵列的铜针，每个铜针采用锥型的安装方式，如果有其中一个铜针出现磨损，可以快速的拆下磨损的铜针，安装预先备用的新铜针。本发明生产成本较低，只需更换铜针的大小和阵列即可满足封装材料的打孔技术要求。由于铜针的阵列按需求定制好，所以每次仅需压一次即可完成打孔要求，耗时仅需2S即可，相比之前的15min每片，整整提高了450倍，效率大大提高。
本发明电热膜排气阵列孔的制造方法对比现有的激光打孔，最大的优势是效率大大提高，完成一片封装材料的上千点打孔(3000余点)仅需2S钟，其次是打孔成本相比现有的激光打孔也是大幅度的降低。
此发明的技术关键在于采用微孔阵列的针板下压的方式，在不锈钢板的表面安装锥型的铜针，每个铜针采用倒圆锥形结构均可独立拆卸与安装，只需根据需求对阵列进行排布即可，且铜针的针尖大小和高度均可以进行微调，能够更好的适应有其他要求的封装材料。
附图说明
图1为本发明电热膜排气阵列孔的快速制造方法流程图；
图2为本发明采用针板式打孔器时，6小块同等阵列的分布示意图；
其中，1-石墨烯电热膜封装材料(硅胶膜等)，2-针板，3-打孔针。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
电热膜排气阵列孔的快速制造方法，采用针棍式打孔器：
1)设置好针板2(采用不锈钢板)的尺寸以及针板上微孔的阵列，在微孔上安装 好打孔针3(铜针)。长300MM、宽300MM、厚1CM的正方形不锈钢针板，实现打孔的阵列具体要求为孔直径(也是针尖的直径)0.1mm,打孔间距4mm。每一小块横向29个孔，纵向18个孔根据工艺要求，共布置6小块同等阵列，参见附图2，总计3132个孔。所述铜针呈现倒圆锥体结构，针尖直径是0.1mm，针尾直径是0.4mm，针板的微孔的直径是0.2mm，所述阵列是针尖穿透石墨烯电热膜封装材料后形成的孔的阵列，为了实现阵列，保证针尖直径，及针尖之间的间距和阵列一致即可，微孔、针尾不做硬性要求，满足拆装方便为目的，经发明人研究发现，针尾设置成0.4mm直径大小，微孔0.2，最有利于拆装。
2)调整好下压速度和压力，在要求的温度与湿度中进行。针板下压速度为5mm/s，压力为100N，使用时，环境温度要求18-28摄氏度，湿度要求20-60％RH。
3)将石墨烯电热膜封装材料1(硅胶膜等)放置固定位置，压下针板，使针板的铜针与封装材料表面接触，施加压力后等待2-3s后，再将针板脱离封装材料，完成一次阵列式打孔。
实施例2：
本实施例与实施例1基本一致，不同之处在于对工艺中下压的速度和压力做了调整试验。调整针板下压速度为4mm/s，压力为150N。经实际操作，完全可以实现本发明瞬时阵列打孔的目的。
实施例3：
本实施例与实施例1基本一致，不同之处在于对工艺中下压的速度和压力做了调整试验。调整针板下压速度为6mm/s，压力为80N。经实际操作，完全可以实现本发明瞬时阵列打孔的目的。
实施例4：
电热膜排气阵列孔的快速制造方法，采用针棍式打孔器：
1)采用不锈钢针棍的方法，设置好针棍的直径20CM，铜针阵列为孔直径0.1mm、孔间距4mm；
2)将石墨烯电热膜封装材料放置于固定位置，使针棍在电机的驱动下，以10mm/s的速度200-300N的压力辊压过封装材料，辊压的压力为250N，即可完成针棍式一次性阵列打孔。
实施例5：
本实施例与实施例4基本一致，不同之处在于对工艺中针棍辊压的速度和压力做了调整试验。调整针棍辊压速度为8mm/s的速度、压力为300N。经实际操作，完全可以实现本发明瞬时阵列打孔的目的。
实施例6：
本实施例与实施例4基本一致，不同之处在于对工艺中针棍辊压的速度和压力做了调整试验。调整针棍辊压速度为13mm/s的速度、压力为200N。经实际操作，完全可以实现本发明瞬时阵列打孔的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述打孔器为针板式或针棍式，所述针板式打孔器的针板或针棍式打孔器的针棍表面设有打孔针，所述打孔针按照阵列排布，所述阵列为直径为0.1mm的针孔，每相邻两针孔之间的间距为4mm，根据需要设置针的数量；所述薄膜为石墨烯电热膜的封装薄膜，且所述石墨烯电热膜的封装薄膜为硅胶膜。
2.根据权利要求1所述的用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述打孔器的针板或针棍表面按阵列设有微孔，每个微孔直径为0.2mm，用于安置打孔针，打孔针可自由拆装，所述打孔针针尖直径为0.1mm、针尾直径为0.4mm。
3.根据权利要求1所述的用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述针板上设有6小块打孔针阵列，每块横向29枚打孔针、纵向18枚打孔针。
4.根据权利要求1所述的用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述针板长300mm、宽300mm、厚1cm。
5.根据权利要求1所述的用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述针棍的直径为20cm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于薄膜表面打孔的阵列式打孔器，其特征在于：所述针板或针棍采用不锈钢材质，所述打孔针采用铜材质。
7.一种电热膜排气阵列孔的快速制造方法，其特征在于：采用权利要求1-4或6任一项所述的打孔器中的针板式打孔器对薄膜打孔，针板下压速度为4-6mm/s，压力为80-150N，下压后保持5-10s后使针板脱离薄膜。
8.根据权利要求7所述的电热膜排气阵列孔的快速制造方法，其特征在于：所述针板下压速度为5mm/s，压力为100N。
9.一种电热膜排气阵列孔的快速制造方法，其特征在于：采用权利要求1或5所述的打孔器中的针棍式打孔器对薄膜打孔，以8-13mm/s的速度辊压过薄膜，所述辊压的压力为200-300N。
10.根据权利要求9所述的电热膜排气阵列孔的快速制造方法，其特征在于：所述辊压速度为10mm/s，辊压的压力为250N。
11.根据权利要求7-10任一项所述的电热膜排气阵列孔的快速制造方法，其特征在于：打孔时，环境温度控制在18-28℃，湿度控制在20-60％RH。
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